内容正文:
第一部分 逐模块过命题点
模块二 光学
专项突破三 光学创新拓展实验(2022.21)
陕西物理
物理
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1.[2022陕西21题7分]如图甲所示,人眼的功能类似于照相机.学习了凸透镜成像规律后,小明对人眼和照相机如何成清晰的像,进行了进一步研究.
甲
2
乙
(1)人眼结构中,视网膜到晶状体的
距离不变,相当于“探究凸透镜成像规律”
实验中,______到凸透镜的距离不变,
能否看清远近不同的物体,可能与晶状
体的焦距有关;使用变焦照相机拍照,
光屏
(2)实验前,调节“ ”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,是为了使
像呈现在__________.
光屏中央
能否得到清晰的像,可能同时与焦距和像距有关.于是他用图乙装置进行探
究.
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(3)实验主要步骤:①保持光屏到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的
凸透镜,调节“ ”光源到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记
录焦距、物距和像的高度;②保持_________到凸透镜的距离不变,换上
不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,
分别记录焦距、像距和像的高度.
“ ”光源
甲
4
(4)实验数据如下表所示:
物体的高度
实验序号 物距 像距 焦距 像的高度
1 17.1 15.0 8.0 4.4
2 30.0 15.0 10.0 2.5
3 60.0 15.0 12.0 1.3
4 25.0 11.8 8.0 2.4
5 25.0 16.7 10.0 3.3
6 25.0 23.1 12.0 4.6
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甲
①分析_________三组数据可知:
当像距不变时,物距变大,要成
清晰的像,凸透镜焦距要变大;
1、2、3
②分析4、5、6三组数据可知:当
物距不变时,凸透镜焦距越____,像距越大,像也越大.
根据以上探究可知:人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的;用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时,是通过同时调节焦距和像距,使物体成大小不同的清晰的像.
大
6
甲
(5)实验结束后,小明和同学们
进行了如下交流:①人长时间看近
处物体,眼睛容易疲劳.学习较长
时间后,建议同学们适当远眺,使
薄
向前伸
睫状体放松,晶状体变____(选填 “厚”或“薄”),焦距变大,舒缓眼疲劳,
保护眼睛;②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后,要在原地把钟楼上的钟
拍得更大一些,应该把照相机的镜头________(选填“向前伸”或“往后缩”)
同时增大焦距.
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甲
2.学习小组用图甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样.
(1)关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想:
猜想1:与小孔到光屏的距离有关;
猜想2:与小孔的形状有关;
猜想3:与小孔的大小有关.
①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑
越大越暗的现象,可判断猜想1是______的.
正确
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乙
②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度.他们实验中存在的问题是_________________________.
没有控制小孔的大小相等
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③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表.
圆孔的直径/ 小于1.0 1.0 1.5 2.0 2.5 4.0
像的清晰程度 清晰 清晰 清晰 清晰 较模糊 模糊
像的明亮程度 逐渐变亮
实验现象表明:在小孔成像清晰时,____________________.
小孔越大,亮度越亮
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(2)同学们实验时发现,小孔的位置和像到小孔的距离固定后,烛焰越近,像就越大,于是测出了不同距离时像的高度,填在下表中.
烛焰到小孔的距离 50 40 30 20 10
像的高度 1 1.25 1.67 2.5 5
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请根据表格中的数据,在图中作出像的高度 随烛焰到小孔的距离 变化
的平滑图线.由此可得出的结论是:__________________________________
第2题图-2
________________________.若蜡烛和小孔的位置固定,只将屏靠近小孔,可观察到屏上蜡烛的像_____(选填“变大”“变小”或“不变”).
像到小孔的距离一定时,像的高度与
烛焰到小孔的距离成反比
变小
第2题答图
如答图所示
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第2题图-3
(3)学习小组对像的清晰度与亮度问题做进一步探究,如图丙所示:
①在纸筒底部中心开一小孔 ,又
在 上下等距的位置